黄芩水提物对脑缺血再灌注性脑损伤大鼠脑保护作用的机制研究

王志江 王瑜

山东中医药高等专科学校

黄芩为传统大宗常用中药材，味苦，性寒，具有清热燥湿、泻火解毒、止血安胎的功效。研究表明，黄芩中主要活性成分黄芩苷对短暂性的和永久性的脑缺血再灌注性脑损伤都具有保护作用[1]。本实验通过建立大鼠大脑中动脉脑缺血再灌注损伤模型，研究黄芩水提物对脑缺血再灌注后大鼠脑组织中一氧化氮合酶（NOS）、超氧化物歧化酶（SOD）活性及一氧化氮（NO）、丙二醛（MDA）含量的影响，探讨可能的作用机制。

一、材料与方法

（一）药物与试剂

NOS、SOD、NO、MDA测定试剂盒由南京建成生物工程研究所提供。其它试剂为分析纯。

黄芩水提液制备采用本课题组建立的方法[2]，最终黄芩提取液浓缩至每1ml相当于黄芩药材1.0g，过0.22μ.滤膜后贮存。

（二）动物分组与给药

成年雄性SD大鼠60只，体重220～240g，购自山东中医药大学实验动物中心。将实验动物随机分成6组：正常对照组、假手术组、模型组、黄芩水提物低、中、高剂量组，每组10只。药物组实验动物于缺血前0.5h和再灌注后12 h两次腹腔注射黄芩提取液，以生药/体重计算给药量为低剂量组0.5g/kg，中剂量组1.0g/kg，高剂量组1.5g/kg；正常对照组、假手术组和模型组分别注射等量生理盐水。

（三）脑缺血再灌注损伤模型建立

采用改良Longa线栓法复制大鼠大脑中动脉脑缺血再灌注损伤模型。

（四）生化指标的测定

再灌注24h后，迅速将大鼠断头处死，取脑，制备10%脑组织匀浆，3500r/min离心10min，弃沉淀，取上清液贮存备用。按试剂盒方法，检测NOS、SOD活性及NO、MDA含量。

（五）统计学方法

以SPSS17.0软件处理数据，计算结果以均数±标准差(±s)表示，组间比较采用单因素方差分析和t检验。P＜0.05为差异有统计学意义。

二、结果

各组大鼠NOS、SOD、NO、MDA检测结果见表1。

与假手术组比较，模型组大鼠脑组织SOD活性显著下降，NOS活性和MDA、NO含量显著升高，差异有统计学意义（P＜0.05）。与模型组比较，黄芩提取物中、高剂量组SOD活性均显著升高，差异有统计学意义（P＜0.05）；NOS活性和MDA、NO含量显著下降，差异有统计学意义（P＜0.05）。与模型组比较，黄芩提取物低剂量组SOD活性有升高趋势，NOS活性和MDA、NO含量有下降趋势，但差异不显著。

表1 大鼠脑缺血再灌注后脑组织中相关生化指标比较(±s)

表1 大鼠脑缺血再灌注后脑组织中相关生化指标比较(±s)

注：与假手术组相比，＊P＜0.05；与模型组相比，#P＜0.05

组别 n NO (μmol/g） NOS(U/mg) SOD(U/mg) MDA(nmol/mg)正常对照组 10 33.15±1.53 119.31±10.45 34.04±1.67 4.24±0.22假手术组 10 34.08±2.32 120.66±14.02 33.88±2.05 4.09±0.17模型组 10 67.31±2.33＊ 190.25±12.27＊ 21.61±1.23＊ 10.05±0.31＊黄芩提取物低剂量组 10 62.10±2.07 180.10±11.16 22.09±1.37 8.78±0.09黄芩提取物中剂量组 10 53.01±1.96# 154.45±13.34# 24.40±1.36# 7.19±0.15#黄芩提取物高剂量组 10 47.68±2.20# 137.99±14.41# 27.11±1.01# 6.41±0.13#

三、讨论

缺血性脑损伤有两个重要生理表现，一个是脑局部血流供应障碍导致脑缺血、缺氧的损伤，另一个是缺血后再灌注损伤。其病理生理机制复杂，其中重要的一个方面是氧化自由基损伤，即脑损伤过程中产生的大量超氧阴离子自由基及羟自由基。通过检测脑组织中SOD和MDA的活力可以间接反映机体清除氧自由基的能力及机体细胞受自由基攻击的严重程度。本研究结果显示，与假手术组比较，模型组大鼠脑组织SOD活性显著下降，MDA含量显著升高。模型组比较，黄芩提取物中、高剂量组大鼠脑组织SOD活性均显著升高；MDA含量显著下降。这表明脑缺血再灌注后大鼠脑组织中氧化产物显著增加，自由基清除酶活性显著下降，抗氧化能力降低。黄芩水提物可减少自由基产生，提升自由基清除酶活性，显示良好的抗氧自由基氧化损伤进而保护脑组织的作用。

NO是生物体内的一种信使分子和效应分子。研究表明，在缺血再灌注性脑损伤中，NO具有脑损伤和脑保护的双重作用。在病程早期，少量NO具有神经保护作用，后期随着NO大量产生则具有神经毒性作用。在体内，NOS催化L-精氨酸氧化产生NO。NOS是合成NO的关键酶。本试验结果显示，与假手术组比较，模型组大鼠脑组织NOS活性和NO含量显著升高。与模型组比较，黄芩提取物中、高剂量组大鼠脑组织NOS活性和NO含量显著下降。这表明在脑缺血再灌注损伤时，大鼠脑组织中NOS活性增强，产生的大量NO通过干扰细胞正常代谢等途径产生神经毒性，加剧脑损伤。黄芩水提物可减弱NOS活性，减少NO生成，进而降低NO神经毒性实现脑保护作用。同时，NO也是炎症反应中产生的重要物质。研究表明，黄芩提取物同时具有抗炎作用[3]，因此黄芩提取物对脑缺血再灌注脑损伤的保护作用，也可能通过减轻炎症反应实现。

黄芩水提物中主要为黄酮类成分，如黄芩苷、黄芩素等。黄芩苷也曾被报道对大鼠脑缺血再灌注损伤的保护作用，降低脑内 NO、NOS和 MDA的含量， 增加 SOD含量[4]。但与脑缺血再灌注性脑损伤的保护作用有关的确切成分，还有待通过谱效关系分析等手段进一步研究。